Kémiai Nobel-díj a zöld fluoreszkáló fehérje felfedezéséért
Az akadémia kémiai Nobel-bizottságának indoklása szerint ez a fluoreszcenciára képes fehérje, amelyet első ízben az Aequorea Victoria csendes-óceáni medúzából izoláltak, nagy jelentőségű a biokémia fejlődése szempontjából. Mindhárom kitüntetett kutató az Egyesült Államokban dolgozik.
A kék-, vagy UV-fény alatt zölden világító fluoreszcens fehérjék, amelyek felfedezéséért és alkalmazásáért az idei kémiai Nobel-díjat megosztva kapta három tudós, a biokémiai kutatások nélkülözhetetlen jelzőmolekulái ma már.
A fehérjét 1962-ben figyelték meg először az Aequorea victoria elnevezésű medúzafajban. A japán Simomura Oszamu a biolumineszencia jelenségét tanulmányozta ebben a medúzafajban, amikor felfedezte a különleges anyagot. Azóta a kémia és az élettudományok egyik legfontosabb vegyületévé lépett elő az angol "green fluorescent protein" megnevezés alapján csak GFP-ként jelölt molekula.
Ez a fehérje általában 238 aminosavból áll, különleges tulajdonságát a molekula szerkezete okozza - mondta el az MTI-nek Perczel András, a budapesti Eötvös Loránd Tudományegyetem Szerves Kémiai tanszékének vezetője.
A GFP úgynevezett béta-hordó fehérje. Térbeli szerkezetét tekintve a hordó dongáihoz hasonlít a molekula egyik része. Az így kialakuló hordón belül alulról, rugóformában tekeredik fel egy alfa-hélix, egy polipeptid lánc. "A kék fényben való elnyelést és a zöldben való kibocsátást a fehérje természetes oldalláncában található, három egymást követő aminosav, a szerin, tirozin és glicin gyűrűzáródási reakciója okozza" - magyarázta a fehérjeszerkezet-kutató Perczel.
A különleges jelzőfehérje biokémiai alkalmazására csak a kilencvenes évek elején került sor. A medúzafehérjét kódoló gént ekkor vitték be a C. elegans elnevezésű féregbe, mely a biokémiai kutatások egyik modellállata. A zölden fluoreszkáló modellálatok egész sorát hozták ezután létre a biotechnológiai, géntechnológiai kutatásokhoz. A jelzőfehérje sejtekhez, sőt molekulákhoz is kapcsolható. Fontos alkalmazási területe a rákkutatás, mert segítségével a rákos sejtek is nyomon követhetők.
Ma már több színben világíthat a jelzőfehérje attól függően, hogy melyik változata kapcsolódik a jelölni kívánt sejtekhez, molekulákhoz. A bevitt gén módosításával a fehérje különböző változatai kék, lila és sárga színben is pompázhatnak.
Perczel András és munkatársai egyik legutóbbi munkájukban egy fehérje szerkezetét vizsgálták úgy, hogy hozzákapcsolták a GFP-t kódoló gént. A szelektív jelzőmolekula segítségével követték nyomon a kémiai folyamatok egyes lépéseit, majd a végén eltávolították a GFP-t.
"Itt kémiai szintű jelölésről van szó, ez magyarázza, hogy a kémiai Nobel-díjat ítélték oda a három kutatónak" - mondta Perczel.
Mindhárom kitüntetett kutató az Egyesült Államokban dolgozik: az 1928-as születésű Simomura a Woods Hole-i Tengerbiológiai Laboratóriumban, az 1947-es születésű Martin Chalfie a New York-i Columbia Egyetemen, a legfiatalabb, az 56 éves Roger Y. Tseng pedig a Kaliforniai Egyetem San Diegó-i részlegében.
